力学教学中启发式单元结构教学法的探索与实践

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1、万方数据第29卷第3期20D8年9月渤海大学学报(自然科学版)JournalofBohaiUniversity(NaturalScienceEdition)V01．29No．3Sep．2008力学教学中启发式单元结构教学法的探索与实践吴志颖，张代丰(渤海大学物理系。辽宁锦州121000)摘要：针对力学教学中存在的问题，结合学生和课程本身的特点，本文对启发式单元结构教学法进行了理论和实践两方面的探讨。指出：单元结构教学法符合现代教学理论和发展认识论的基本观点，有利于学生对力学知识结构认识和自身认知结构的扩展、更新和重建．有利于培养学生的逻辑思维能力。关键

2、词：知识结构；发展认识论；认知结构；单元结构教学中图分类号：D312文献标识码：A文章编号：1673—0569(2008)03—0258—06一直以来，在力学教学中存在这样一种现象：无论在课堂教学(规定学生可以在教师授课过程中，对不理解的问题举手提问)还是在课后答疑中，很少有学生提出问题。学生似乎掌握了课程的基本内容；但在解决实际问题中却表现出他们对基本概念和规律的理解不深，对所研究问题的物理过程分析不透，解决问题的思路不够清晰，更不善于举一反三和灵活运用；虽然能够完成教师布置的作业，但往往是匆忙地应付差事，并没有真正理解、消化和巩固知识．遇到较复杂情

3、况或覆盖几个知识点的综合问题时便无从下手；当后继课程中涉及到力学内容时，往往比较生疏，甚至对一些基本概念都模糊不清。造成以上现象的原因是多方面的，但从教学过程来看，主要是由于在力学教学中，学生只是被动地接受各种理论的灌输，忽视对概念、规律间的逻辑结构，物理思想和科学方法等方面内容的理解，不能积极主动地参与到如何应用所学知识的分析讨论中去，结果导致学生对所学概念、规律间的逻辑有序关系认识不清，没有在头脑中形成完整的学科知识结构．思维过程中缺乏全面性、深刻性和创新性。学习中表现为不善于提出问题，解决问题的思路不清，综合分析能力较差，学过的知识也难以巩固。针

4、对上述分析可知，改变力学教学方法是解决这些问题的关键。为此，在力学教学中尝试采用启发式单元结构教学法，取得了一定的成效。1理论探讨单元结构教学法是在现代教学理论——。知识结构理论”的基础上派生出来的。它依据整体性原理，与揭示系统结构这一现代科学认识论的观点相一致。“知识结构理论”是20世纪以来具有代表性的现代教学理论之一，是由美国心理学家、教育家J．S．布鲁纳于60年代初期提出来的，其中心思想是强调教学过程中把握学科的知识结构。他认为“不论我们教什么学科，务必使学生理解该学科的知识结构。这是应用知识方面的最低要求。”教学“与其说是使学生理解掌握学科的基

5、本事实和技巧，不如说是教授和学习结构。”布鲁纳还强调：“掌握事物的结构，就是允许以许多别的东西与它有意义地联系起来的方式去理解它。简单地说，学习结构就是学习事物是怎样相互联系的”。D]在他看来，理解学科的知识结构是整个教学的中心。收稿日期：2008—03—02作者简介t吴志颖(1963．)．女．硕士．剐教授．从事理论物理研究．万方数据第3期吴志颖，张代丰：力学教学中启发式单元结构教学法的探索与实践259那么，何谓学科的知识结构呢?就物理学而言，它是物理学习内容中基本概念、基本规律、基本观念和基本方法的组织形式和相互联系。C2]包括物理概念、规律间的逻辑

6、体系，物理观念，物理学方法三大组成要素。其中，概念、规律间的逻辑体系就是教材中的知识体系，它是物理知识结构中的核心部分，是掌握和理解完整知识结构的前提；物理观念和物理学方法是物理学的实质和精髓，它们与逻辑体系有机地联系起来，形成完整的物理知识结构。以普通物理经典力学为例，其完整知识结构如图1所示：[33Ii物理方法j物理观念：概念、规律的逻辑体系J，sSSS／

7、f’o＼一物理学方法：l运动观■I茹；h{参观察J实验牛顿定律理想化等l出插时密锕I-I十饿叫卫肌l7数学方法：守恒定律解析几何矢量分析1L、r1r微积分I能量的观念上、r1，1L微分方程刚流弹

8、振体性动思维方法：I靠船曲砌厶f一力和分析、综合寸但州挑总lr学波'归纳、演绎图1普通物理经典力学知识结构图物理知识结构是物理学习理论和教学论中的一个重要概念。透彻理解这一概念对实施结构教学具有重要的意义。首先，物理知识结构与物理科学结构不同。物理知识结构是在教育过程中提出的概念，直接反映的是物理学习的内容；物理科学结构是物理知识元素所组成的具有相互联系、相互作用的组织形式，反映的是物理科学的内容。物理学习内容与物理科学内容相比既有联系，又有区别。首先，物理学习的内容取材于物理科学的内容，物理科学的不断发展和分化促进物理学习内容的不断扩展和专门化，前者

9、依赖于后者而存在；其次，物理学习内容一般是经教材编审者或教师选择、整理后的物理科学内容，与物理